بررسی آزمایشگاهی خصوصیات امواج عرضی حاصل از برخورد جریان با موانع استوانه ای مستغرق

موانعی همچون پایه های پل می تواند در جریان آب ایجاد اغتشاش نموده و شکل طبیعی آن را برهم زند. با عبور جریان از این موانع در پایین دست آن ها اغتشاشی موسوم به ورتکس نوسانی ون کارمن ایجاد می شود. زمانی که فرکانس این ریزموج ها با فرکانس طبیعی معبر جریان برابر می شوند، پدیده ی تشدید حادث می شود که اگر دیواره های جریان مانند یک فلوم آزمایشگاهی ثابت باشد، این پدیده به صورت یک موج عرضی قابل مشاهده است. هدف از این پژوهش یافتن رابطه ای بین درصد استغراق موانع و خصوصیات موج می باشد. در مطالعه ی حاضر، ۵۸ آزمایش در چهار مرحله آرایش های مختلف موانع انجام شد. دبی جریان در تمام آزمایش ها حدود ۲۰ لیتر بر ثانیه ثابت بود و ۱۲۱ عدد مانع استوانه ای به قطر ۲۵ میلی متر به فاصله های طولی و عرضی ۱۲۰ و ۶۰ میلی متر استفاده شد. شرایط آزمایش ها به نحوی بود که در ابتدا به عنوان یک آزمایش مرجع، مشخصات موج و جریان را در مرحله ای که موج عرضی با حداکثر دامنه ی خود تشکیل می گردید، ثبت شدند و در مراحل بعدی با مستغرق نمودن استوانه ها به میزان درصدی از عمق جریان آزمایش مرجع، خصوصیات موج عرضی ایجاد شده بررسی شدند. درنهایت با استفاده از تحلیل ابعادی و نرم افزار آماری، رابطه ای به منظور برآورد دامنه نسبی موج پیشنهاد شد، همچنین داده های به دست آمده از رابطه ی پیشنهادی با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.

Keywords:

امواج و نوسانات عرضی , جریان در کانال روباز , دامنه و فرکانس موج عرضی , موانع استوانه ای